| 研究概要 |
大気圧非熱平衡放電プラズマ中におけるOHラジカルをレーザ誘起蛍光(LIF)法を用いて測定した。波長282nmのレーザ光により基底状態にあるOHラジカルを励起し,309nm近傍のLIF信号を時間的・空間的に分解して計測した。放電極としてギャップ長3cmのノズル対平板電極(ラジカルインジェクション)とギャップ長5cmのノズル付パイプ対平板電極(ラジカルシャワー)を使用し,電極間のラジカル分布について調べた。これらの電極を用いて直流正極性ストリーマコロナ放電を発生させ,ストリーマの特徴(枝分かれ,枝の太さと長さ,先端の状態等)を明らかし,OHラジカルとの関係を調べた。基底状態にあるOHラジカルはストリーマ放電の領域内部で生成し,数kHz以上で繰り返すストリーマによるパルス状の放電では,次のストリー・マの発生までLIF信号は減衰しながらも継続していることがわかった。そのためOHラジカルは定常状態にある直流ストリーマコロナ放電中においては,ストリーマパルスとのタイミングを取ることなくLIF信号を観測することができる。定常状態では,ストリーマの分布とラジカルの分布はほぼ一致し,拡散の影響は極めて少ないことがわかった。処理ガスが酸素を含む場合には,OHラジカルの生成には放電で発生したオゾンがLIF計測のための紫外パルスレーザで解離して,LIF信号に影響することがわかった。リアクタ内のガスの速度が遅い場合には2次的な流れが支配的となり,長寿命のオゾン分布がOHラジカルへの干渉信号となって見かけ上のOHラジカル分布特性に影響する。処理ガスとしてNOをリアクタに導入するとOHラジカルは放電化学反応で消費されるため検出されるLIF信号は低下した。このような知見は今後の計測の精密化やモデリングにおける新たなデータとして有用である。
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